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C语言函数的声明和定义（非常详细）

大型程序一般会被分为若干个程序模块，每个模块实现一个特定功能。C语言中，由函数实现子程序，由子程序实现模块功能。

构成 C 程序的基本单元是函数，函数中包含着程序的可执行代码。

每个 C程序的入口和出口都位于 main() 函数中，但并不需要把所有指令都放在 main() 函数中。一般的做法是将程序划分成若干个模块，每个模块完成一部分功能，不同的程序模块可以由不同的人来完成，从而提高软件开发的效率。

这就好比是盖楼房，一栋摩天大楼是不可能靠一个人完成的，而要靠多部门、多工种之间协力完成。通常是有一个总工程师，在他的指挥下，有部门运输建筑材料，有部门建造楼房主体，还有部门粉刷内外墙涂料。

编写程序的道理与盖楼是一样的，主函数就像总工程师一样，控制着整体程序的推进和执行，其中定义的其他函数就好比参与盖楼的多个部门或工种，他们要通过某种调度（函数调用）才能完成特定的功能。

主函数可以调用其他函数，其他函数间也可以相互调用。函数可以有参数和返回值，通过它们实现数据间的传递。

在主函数中调用其他函数，这些函数执行完毕之后会返回 main() 函数中。通常把这些被调用的函数称为下层函数。函数调用发生时，立即执行被调用的函数，而调用者则进入等待的状态，直到被调用函数执行完毕。

例如，定义 3 个函数来完成做饭、钓鱼、写诗等特定的功能，然后在主函数中调用它们。为了简化函数的功能，这里只让其输出一条提示信息。读者可通过本实例对函数有一个直观的认识。
#include<stdio.h> /*包含头文件*/
void Cook(); /*声明 Cook 函数*/
void Fish(); /*声明 Fish 函数*/
void Poem(); /*声明 Poem 函数*/
int main() /*主函数 main*/
{
    Cook(); /*调用 Cook 函数*/
    Fish(); /*调用 Fish 函数*/
    Poem(); /*调用 Poem 函数*/
    return 0;
}
void Cook() /*自定义 Cook 函数*/
{
    printf("会做饭\n");
}
void Fish() /*自定义 Fish 函数*/
{
    printf("会钓鱼\n");
}
void Poem() /*自定义 Poem 函数*/
{
    printf("会写诗\n");
}
程序中声明了 3 个自定义函数，最后在主函数 main() 中调用了这 3 个函数。在主函数 main() 外，可以看到这 3 个函数的定义。

运行程序，结果为：

会做饭
会钓鱼
会写诗

C 语言的库函数可以直接调用，如 printf() 输出函数。而自定义函数则必须由用户进行定义，确定其要实现的功能，这样才能被其他函数调用。

C语言函数的定义

一个函数应包括函数头和函数体。定义一个函数的语法格式如下：
返回值类型 函数名(参数列表)
{
     函数体  /*函数实现特定功能的过程*/    
}

首先来看一段代码，然后通过分解，了解函数的构成： 
int AddTwoNumber(int iNum1, int iNum2) /*函数头部分*/
{
    int result; /*定义整型变量*/
    result = iNum1 + iNum2; /*进行加法操作*/
    return result; /*返回操作结果，结束*/
}

1) 函数头

函数头是函数的入口，标志着一段函数代码的开始。函数头包括返回值类型、函数名和参数列表 3 个部分，如下图所示。


图 1 函数头组成

2) 函数体

函数体位于函数头的下方位置，由一对大括号括起来，大括号决定了函数体的范围。函数要实现的特定功能，都是在函数体部分通过代码语句完成的，最后通过 return 语句返回实现的结果。

在上面的代码中，函数体内首先定义了一个 int 型变量，用来保存加法的计算结果，之后利用传递进来的参数进行加法操作，并将结果保存在 result 变量中，最后函数要将所得到的结果进行返回。通过这些语句的操作，实现了求解两数和的特定功能。

在定义函数时会出现以下几种特殊的情况：
1) 无参函数：没有参数列表的函数。如前面实例中的 Cook、Fish、Poem 都是无参函数。

2) 空函数：没有任何内容，也没有什么实际功能的函数。空函数的形式如下： 
类型说明符 函数名()
{
}
实际开发中，有时某个函数还未编好，或者后续要拓展某个函数，这时就会先用一个空函数代替，先占个位置，待后续时机成熟再用编好的函数取代它。

注意，C语言中函数的定义是互相平行、独立的。也就是说，函数体内不能再包含其他函数的定义。例如，下面的代码是错误的： 
int main()
{
    void Display() /*错误！不能在函数体内定义另一个函数*/
    {
        printf("I want to show the Nesting function");
    }
    return 0;
}
这里，主函数 main() 中定义了一个 Display() 函数，目的是输出一句提示。由于 C语言不允许进行嵌套定义，因此编译时会出现下面的错误提示：

[Error] a function-definition is not allowed here before '{' token

C语言函数的声明

在程序中编写函数时，要先对函数进行声明，再对函数进行定义。

函数定义是为了让编译器知道函数的功能，而函数声明是为了让编译器预先知道有这么一个函数，以及函数的名称、参数、返回值类型等信息。

函数声明的一般形式如下： 
返回值类型 函数名(参数列表);
要注意的是，函数声明语句的最后要用分号“;”作为结尾。例如，声明一个函数的代码如下： 
Int ShowNumber(int iNumber);

【实例】交换两个数值。 
#include<stdio.h>
void exchange(int a, int b); /*声明 exchange 函数*/
int main()
{
    int a=3, b=4; /*定义整型变量*/
    printf("交换之前的值 a=%d,b=%d\n", a, b); /*提示信息*/
    exchange(a, b); /*调用 exchange 函数*/
    return 0;
}
void exchange(int a, int b) /*定义 exchange 函数，用于交换两个数*/
{
    int c; /*交换数值*/
    c = a;
    a = b;
    b = c;
    printf("交换后的值 a=%d,b=%d\n", a, b); /*输出交换之后的数据*/
}
1) 观察上面的程序，可以看到在 main() 函数的开头先进行了 exchange() 函数的声明，声明的作用是告知其函数将在后面进行定义。

2) 在 main() 函数体中，首先定义两个整型变量 a、b，之后输出一条提示消息，然后调用 exchange() 函数。

3) 在 main() 函数的定义之后可以看到 exchange() 函数的定义，功能是实现两个数的数值互换。

运行程序，结果为：

交换之前的值 a=3,b=4
交换后的值 a=4,b=3

注意，如果先定义函数，再调用函数，则不再需要进行函数声明，此时函数定义已包含了函数声明的作用。

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